楊逍、范遙
1973年6月3日,同樣是在戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)外,蘇聯(lián)的一架"圖-144"飛機(jī)墜毀,機(jī)長(zhǎng)米哈林·卡佐諾夫和另5名機(jī)組人員全部遇難。那是一次航空展,法國(guó)和蘇聯(lián)對(duì)失事飛機(jī)進(jìn)行了調(diào)查,但調(diào)查報(bào)告始終沒(méi)有公布。
"圖-144"的首次飛行是在1968年12月31日,比協(xié)和飛機(jī)早兩個(gè)月。1969年,"圖-144"投入航空服務(wù),主要是運(yùn)送郵件,1977年才開(kāi)始搭載乘客。它是蘇聯(lián)人為與協(xié)和飛機(jī)競(jìng)爭(zhēng)而研制成的超音速飛機(jī)。
在第二次世界大戰(zhàn)期間,德國(guó)飛機(jī)的技術(shù)水平是最高的,在某些方面甚至達(dá)到了各國(guó)工程師望塵莫及的高度。事實(shí)上,這種傳統(tǒng)可以追溯到"一戰(zhàn)",那時(shí)的空軍用手槍甚至磚頭相互開(kāi)戰(zhàn),機(jī)槍射擊有可能打壞自己的螺旋槳,是德國(guó)人發(fā)明了一種機(jī)槍鎖裝置,這個(gè)簡(jiǎn)單的裝置可以讓德國(guó)人用機(jī)槍在空中掃射。
1945年5月7日,美國(guó)波音公司的總工程師喬漢·斯愛(ài)勒在德國(guó)航空技術(shù)研究所的文件柜中發(fā)現(xiàn)了后掠翼飛機(jī)的圖紙與風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù),他立刻打電報(bào)給波音公司要求中止飛機(jī)設(shè)計(jì)。正像"不死鳥(niǎo)"的傳說(shuō)一樣,戰(zhàn)火中誕生的"后掠翼"技術(shù),戲劇性地傳到了美國(guó),并在全世界得到豐富和發(fā)展。
飛機(jī)的阻力與速度的平方成正比,簡(jiǎn)而言之,若使速度提高2倍,發(fā)動(dòng)機(jī)功率必須提高4倍,若使速度提高3倍,發(fā)動(dòng)機(jī)功率須提高9倍。1952年,NASA的科學(xué)家R.T.維特康姆提出跨音速面積律,討論如何減少飛機(jī)的阻力以提高速度。當(dāng)時(shí)全世界的航空工程師們都有一個(gè)目標(biāo):讓飛機(jī)突破音障。
協(xié)和飛機(jī)與"圖-144"都采用的是從后掠翼發(fā)展而來(lái)的S翼,兩種飛機(jī)的最大巡航速度均設(shè)計(jì)為2馬赫,即兩倍于音速。飛機(jī)的SST (supersonic transports)時(shí)代誕生了,但超音速飛行的紀(jì)元并沒(méi)有到來(lái),協(xié)和式飛機(jī)只能勉強(qiáng)橫渡大西洋,無(wú)法飛越太平洋,載客量小,運(yùn)費(fèi)也太高。
"圖-144"和協(xié)和問(wèn)世后,美國(guó)立刻發(fā)表了HST計(jì)劃(Hypersonic Transport),各廠商競(jìng)相展出模型與圖解,預(yù)言HST的發(fā)展前景。所謂HST,是指在30000~40000米高空,以6~12馬赫巡航的機(jī)種。
對(duì)HST來(lái)說(shuō),最大的難關(guān)是熱障礙,在機(jī)身表面將產(chǎn)生SST系列無(wú)法比擬的空氣摩擦熱。如果在3萬(wàn)米高空的同溫層以6~12馬赫(速度約7340~14800公里/小時(shí))飛行,機(jī)體表面溫度將超過(guò)1370℃,那么機(jī)體將不得不使用以鎳為主要材料的超級(jí)耐熱合金和鈦材料,這項(xiàng)費(fèi)用耗資巨大。事實(shí)上,飛行器達(dá)到3馬赫,機(jī)頭和機(jī)翼最前部的溫度也將達(dá)到600℃左右,機(jī)體將使用鈦合金,材料費(fèi)用比鋁合金貴2~10倍。
所以協(xié)和飛機(jī)2馬赫的巡航速度是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì),它孤獨(dú)地飛行了30年,天空中還沒(méi)有HST的影子。
1986年,美國(guó)總統(tǒng)里根曾提議"軌道特快"計(jì)劃,即一種以275公里/小時(shí)的速度,相當(dāng)于音速的25倍在低地軌道上飛行的運(yùn)輸器,它可以讓你兩小時(shí)之內(nèi)從紐約飛到東京。1989年,美國(guó)NASA和國(guó)防部開(kāi)始可行性研究,但很快把這個(gè)項(xiàng)目束之高閣,這里面有技術(shù)問(wèn)題,也有實(shí)用性問(wèn)題:造這么個(gè)東西干嘛使?從洛杉磯到東京,它剛完成升空就要準(zhǔn)備著陸。NASA的專(zhuān)家威希特說(shuō):"用HST技術(shù)的飛行器搭載乘客,你需要的是一個(gè)更大的世界。"